Риск и производственная деятельность
Вклад в изучение кипящей жидкости
Расширение взрывов пара и их механические воздействия
Бехруз Гемматиан
Диссертация на соискание ученой степени доктора филологических наук по химическому машиностроению
Руководители тезисов:
Доктор Хоаким Казаль Фабрега Доктор Эулалия Планас Кучи
Университет Политечения Каталонии
Барселона, Каталония, Испания
Июль 2016 г.
Реферат
Взрывоопасность взрыва парообразных сосудов продолжают происходить время от времени в технологических установках, складских помещениях и транспортировке автомобильным или железнодорожным транспортом, часто с серьезными последствиями. Нет сомнений в том, что лучшее знание их основных характеристик поможет уменьшить как их частоту, так и их последствия.
Это основная цель этого тезиса: анализ основных причин BLEVE, улучшение прогнозирования их последствий и последствий и, наконец, определение простых мер, которые будут применяться при управлении чрезвычайными ситуациями, связанными с этими событиями.
Были проведены исторические анализы для определения распространенности BLEVE среди всех крупных аварий на стационарных заводах и при транспортировке опасных материалов, а также их основных причин; действие огня как эскалации эффекта домино также изучалось с уделением особого внимания времени на провал судна в такой ситуации.
|
|
|
Представлены и сопоставлены различные существующие методологии оценки пикового избыточного давления и проанализированы различные факторы неопределенности, влияющие на предсказание механических эффектов BLEVE.
Предложена новая и относительно простая методология прогнозирования взрывных эффектов этих взрывов, что позволяет быстро и точно оценить. Наконец, на основе всех этих анализов предлагаются простые меры по управлению чрезвычайными ситуациями, которые могут значительно снизить последствия BLEVE для людей.
Резюме
Даже сегодня на технологических установках, складских площадках или на автомобильном или железнодорожном транспорте продолжают происходить взрывы под названием BLEVE (раздувание парообразного взрыва парообразного пара) на каталанском взрыве пара при расширении жидкости кипение), часто с очень серьезными последствиями. Несомненно, что ознакомление с основными характеристиками этих взрывов позволит уменьшить как их частоту, так и их последствия.
Это и есть главная цель этого тезиса: анализ основных причин BLEVE, улучшение прогнозирования их последствий и последствий и, наконец, определение мер, которые просты в применении при возникновении чрезвычайных ситуаций связанные с этим типом события.
|
|
|
Были проведены исторические анализы для определения распространенности BLEVE среди всех серьезных аварий, которые могут возникать в стационарных установках и во время перевозки опасных грузов, а также для определения причин главный. Он также проанализировал действие огня как триггерного элемента эффекта домино, обратив особое внимание на время, которое займет депозит, когда оно взрывается, когда оно подвержено его действию.
Также представлены и сопоставлены различные существующие методологии оценки пика избыточного давления, созданного в BLEVE, и проанализированы различные факторы неопределенности, которые влияют на предсказание механических эффектов, генерируемых в BLEVE.
Представлена новая и относительно простая методика прогнозирования эффектов этого типа взрыва, что позволяет быстро и точно оценивать. Наконец, на основе всех этих анализов были предложены простые меры для управления такими чрезвычайными ситуациями, которые могут помочь значительно снизить последствия BLEVE для людей.
Благодарность
В тот день, когда я решил уйти из дома и продолжить учебу за границей, я никогда бы не подумал, насколько этот способ можно сочетать со сладким опытом для меня. Вначале целью выхода из дома было изучение и знакомство с людьми из разных уголков мира и их культур. Я не только смог достичь ожидаемых целей, но и смог получить ценный опыт, зная разных людей и их уважительные культуры. Роль Барселоны (Каталония) была важной и неоспоримой. Поэтому я хотел бы выразить благодарность тем, кто всегда поддерживал меня в течение этих лет, и помог мне воплотить в жизнь мои желания.
|
|
|
Во время моего пребывания в Барселоне у меня был отличный шанс познакомиться с добрым, честным и ответственным джентльменом, профессором Хоакимом Казалом. Для меня была честь пригласить его в качестве руководителя моей докторской диссертации. Не только я мог узнать у него много вещей, связанных с моей областью изучения, но и он научил меня многим полезным урокам для жизни. Несмотря на высокие академические успехи, он всегда вел себя со скромностью. Я хотел бы передать ему свою искреннюю благодарность. Я также хочу поблагодарить моего руководителя, профессора Эулалия Планаса. Она умная и добросовестная леди, которая всегда руководила и преподавала мне новые концепции в моей области обучения, выполняя свой доктор философии. Являясь лидером CERTEC, она всегда поддерживала меня и управляла командой таким образом, чтобы я всегда считался ее членом. Я также с признательностью признателен профессорам Пастору и Арнальдосу, которые всегда были добры и готовы помочь мне.
|
|
|
Первой задачей в моей жизни было не путешествовать и жить за границей. На самом деле главная задача в моей жизни началась раньше. Я смог успешно пройти этот вызов из-за безусловной поддержки и преданности моих дорогих родителей Хоссейна и Хадеха. В течение всех трудных моментов они были источником надежды для меня и побудили меня к большим пожеланиям. Они также поддерживали меня каждый день и каждый момент, пока я жил и учился за границей. Я хотел бы выразить им глубокую признательность. Более того, я искренне благодарю моего прекрасного брата, Бехнама, который является моим лучшим другом, великим сторонником и большим гидом в моей жизни. Он всегда был со мной, когда мне нужен был друг, чтобы поговорить. Кроме того, я благодарю мою дорогую бабушку Молука, которая была источником позитивной энергии для меня и была моей силой во времена, когда мне нужны были мотивы и помощь. Живя за границей, дайте мне знать ценность семьи больше, чем раньше, и гордитесь тем, что у вас такая драгоценная семья.
У меня была возможность познакомиться с прекрасными людьми, когда я занимался доктором философии в Барселоне и СКП. Профессор Дарбра был одним из них. Она прекрасная дама, которая всегда поддерживала и помогала мне, ее характер и поведение произвели на меня впечатление. Я благодарен за все ее поддержку и доброту. Я также благодарен моим прекрасным друзьям, Марти Пуигу, Ариадне Санс и Диане Тарраго за все, что они сделали для меня. Они были со мной, когда мне действительно нужна помощь и поддержка. Кроме того, я хотел бы поблагодарить Мигеля Муньоша, Джованни Рамиреса, Ориола Риоса, Марио Мигеля Валеро, Борха Ренгеля, Кристиана Мату, Ксавьера Сеги, Хосе Роберто Гонсалеса Дэн, Эстебана Бернеши, Дианы Виллафаньи, Адрианы Миральес Шледер, Алана Гикса, Игнасио Монтеро и все мои друзья и коллеги из CERTEC, которые помогали и поддерживали меня во время моего пребывания в Барселоне. Я также должен поблагодарить г-жу Ирэн Перес за ее помощь и поддержку. И, наконец, я благодарю СКП за его приветствие и поддержку.
Содержание
Глава 1 Введение ................................................................................................... 1
1.1. Риск и производственная деятельность ............................................... 1
1.2 Основные аварии ..................................................................................... 2
1.3 Что такое BLEVE? ................................................................................... 6
1.4 Вещества, которые могут образовывать BLEVE ................................. 8
1.5 Значение и распространенность BLEVE ............................................... 9
1.6 Возникновение BLEVE: исторический обзор ..................................... 11
1.6.1 Распределение аварий в зависимости от времени и местоположения ................................................................................. 12
1.6.2 Применяемые вещества ........................................................... 14
1.6.3 Общая / конкретная причина .................................................... 15
1.6.4 Общее / специфическое происхождение .................................. 18
1.6.5 Затронутое население ............................................................... 19
1.7 Цели диссертации .................................................................................. 22
Глава 2. ОСНОВНЫЕ АВАРИИ И ДОМИНО ЭФФЕКТ. ЗНАЧЕНИЕ BLEVE ............................................................................................................................... 25
2.1 Введение ................................................................................................. 25
2.2 Методология .......................................................................................... 27
2.3 Анализ аварийных ситуаций ............................................................... 28
2.3.1 Распределение аварий в зависимости от времени и местоположения ................................................................................. 28
2.3.2 Применяемые вещества ............................................................ 30
2.3.3 Общие / конкретные причины ................................................... 31
2.3.4 Происхождение .......................................................................... 33
2.3.5 Затронутое население ............................................................... 35
2.3.6. Последовательности домино ................................................... 37
2.4 Аварии, произошедшие в XXI веке .................................................... 39
2.4.1 Распределение по местоположению ........................................ 39
2.4.2. Применяемые вещества и их опасности ................................ 41
2.4.3 Общие и конкретные причины ................................................. 41
2.4.4 Общее происхождение ............................................................... 42
2.4.5 Затронутое население .............................................................. 42
2.5 Обсуждение ....................................................................................... 42
Глава 3. ОГОНЬ КАК ПЕРВЫЙ ЭТАП ДОМИНО-ЭФФЕКТА В BLEVE 47
3.1 Введение ................................................................................................. 47
3.2 Воздействие огня на сосуд .................................................................. 47
3.2.1 Пожары в бассейне и цистернах ............................................. 48
3.2.2 Воздушные пожары ................................................................... 48
3.2.3 Огненные шары ........................................................................... 49
3.2.4 Вспышки огня ............................................................................. 49
3.3 Скорость нагрева стенки сосуда............................................................ 50
3.4. BLEVE и последовательности эффектов домино ............................. 51
3.5 Время до отказа ..................................................................................... 55
3.6 Обсуждение ........................................................................................... 58
Глава 4. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ВЗРЫВНОЙ ВОЛНЫ BLEVE: СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАЗНЫХ МЕТОДОЛОГИЙ ........................ 61
4.1 Введение ................................................................................................. 61
4.1.1 Предельная температура перегрева (теория Рейда) ............ 62
4.2 Обзор методов ........................................................................................ 66
4.2.1 Методы оценки энергии, выделяемой при взрыве ................... 66
4.2.2 От энергии, высвобождаемой до волны избыточного давления ......................................................................................................... 71
4.3 Обзор сравнительных анализов ........................................................... 72
4.4. Механическая энергия BLEVE: сравнительное исследование прогноза из разных методологий ............................................................... 74
4.5 Экспериментальные данные BLEVE .................................................. 82
4.6 Сравнительный анализ .......................................................................... 83
4.7 Анализ эффективности модели ............................................................ 90
4.8 Обсуждение ............................................................................................ 97
Глава 5. НОВАЯ ПРОЦЕДУРА ОЦЕНКИ БЛОКА BLEVE ........................... 99
5.1 Введение ................................................................................................. 99
5.2. Механическая энергия BLEVE и ее линейное поведение ................ 99
5.3. Новая методология прогнозирования механической энергии BLEVE: полиномиальный подход .......................................................................... 100
5.3.1 Сравнительное исследование .................................................. 108
5.3.2 Пример применения .................................................................. 110
5.4 Анализ механической энергии BLEVE с использованием методологии искусственной нейронной сети ......................................... 111
5.4.1 Искусственная нейронная сеть .............................................. 111
5.4.2 Подготовка набора данных ..................................................... 113
5.4.3. Результаты алгоритма обучения обратного распространения ............................................................................... 114
5.4.4 Сравнительное исследование .................................................. 118
5.4.5 Пример применения .................................................................. 119
5.5 Обсуждение ......................................................................................... 121
Глава 6. СООБРАЖЕНИЯ ПО АВАРИЙНОМУ УПРАВЛЕНИЮ В ТРАНСПОРТНЫХ АВАРИЯХ, КОТОРЫЕ МОГУТ ПРИВЕСТИ К BLEVE ............................................................................................................................ 123
6.1 Введение ............................................................................................... 123
6.2. Объем опасных материалов ............................................................... 125
6.3. Физические эффекты от BLEVE: значения охвата и порога ..........127
6.3.1 Избыточное давление .............................................................. 127
6.3.2 Выброшенные фрагменты ...................................................... 129
6.3.3 Тепловое излучение от огненного шара ................................. 131
6.4 Обсуждение .......................................................................................... 133
6.5 Рекомендации ...................................................................................... 134
Глава 7. ВЫВОДЫ ............................................................................................ 137
Глава 1 Введение
Риск и производственная деятельность
Нет никаких сомнений в том, что промышленность и, более конкретно, химическая промышленность означают значительное улучшение в жизни человека. Она дала нам топливо, медикаменты, картины, моющие средства, инсектициды и т.д. Благодаря всем этим продуктам продолжительность жизни в промышленно развитых странах непрерывно улучшалась в последние десятилетия.
Тем не менее, также верно, что с промышленностью и связанными с ней видами деятельности, включая технологические установки, складские помещения, транспортировку опасных материалов, появились новые риски. Новые тяжелые аварии вызвали так называемые крупные аварии, связанные с ними: пожары, взрывы, токсичные выбросы. Последствия этих аварий могут достигать расстояний за пределами контура промышленного завода или вдали от пути транспортировки. Несмотря на то, что как промышленность, так и администрация осознали это очень скоро, и были изданы правила, и в большинстве промышленно развитых стран были приняты соответствующие меры, это факт, что время от времени происходят серьезные несчастные случаи. После Второй мировой войны технологическая промышленность значительно возросла, и с ней постоянно увеличивалось хранение и транспортировка опасных грузов. Из-за этих факторов частота промышленных аварий также увеличилась, особенно в развивающихся странах. Поэтому усилия по повышению безопасности промышленной деятельности должны по-прежнему уменьшать, насколько это возможно, их риск.
Фактом является то, что риски, которым подвергаются люди, значительно изменились с индустриализацией общества: некоторые из них практически исчезли и появились некоторые новые опасности.
Все понимают, что означает «риск». Однако для его анализа требуется строгое определение, позволяющее его количественное определение. Среди предлагаемых разнообразных определений это в настоящее время наиболее широко распространено:
Риск = частота события * величина его последствий
Количественная оценка риска подразумевает в соответствии с этим определением знание частоты, с которой произойдет данное событие, и оценки ее последствий для людей, окружающей среды и оборудования, если это произойдет. Обе переменные могут быть предсказаны, но даже если значительные усилия были посвящены этому полю, это предсказание подразумевает по-прежнему значительную ошибку в некоторых случаях. Существенные аспекты некоторых несчастных случаев недостаточно известны, и частота их возникновения зависит от многих обстоятельств. В целом анализ риска, связанного с данной установкой или деятельностью, в настоящее время представляет собой значительную неопределенность. Вот почему необходимо прилагать усилия для улучшения наших знаний об основных авариях, их основных особенностях, их физических последствиях и последствиях и даже на ожидаемых частотах.
Цель этого тезиса состоит в том, чтобы внести вклад в знание одной из самых серьезных серьезных аварий, которые, к сожалению, происходят время от времени: BLEVE, механический взрыв, который часто сочетается с тепловым явлением, огненный шар.
Основные аварии
Индустриализация оказала огромное влияние на повседневную жизнь. Даже если его главная цель - сделать жизнь человека проще и безопаснее, к сожалению, могут возникнуть некоторые проблемы и нежелательные события. Эти проблемы иногда проявляют себя как устойчивые состояния, загрязняющие окружающую среду, иногда как несчастные случаи, которые могут иметь последствия для людей, оборудования и окружающей среды.
Исходя из масштабов этих аварий, они могут оказывать различное воздействие на их окружение. В частности, случаи крупных аварий возможны на химических предприятиях, а также при транспортировке, транспортировке и хранении опасных веществ. Некоторые из этих аварий имели неизбежные последствия для людей и окружающей среды. Более того, некоторые из них, из-за их специфических характеристик и тяжелых последствий, вызвали фундаментальные изменения в законодательстве и культуре безопасности. Основные аварии, такие как Flixborough (1974), Seveso (1976), Сан-Хуанико (1984 год) и Бхопал (1984 год), оказали большое влияние, и, как следствие, в промышленно развитых странах были предприняты значительные усилия для повышения безопасности определенных растений и видов деятельности.
Здесь обсуждаются определение и основные особенности крупных аварий, с особым упором на их основные эффекты (тепловое излучение, избыточное давление и дисперсия токсичных соединений).
Основные аварии могут быть определены по-разному. Официальным является то, что содержится в Директиве Совета 2012/18 / ЕС о контроле за опасностями крупных аварий, связанных с опасными веществами (также известными как Директива Seveso III):
«Такое явление, как крупный выброс, пожар или взрыв, вызванный неконтролируемыми изменениями в ходе работы любого учреждения (это определяется как вся область, находящаяся под контролем оператора, где опасные вещества присутствуют в одной или нескольких установках, включая общие или связанные с ними инфраструктуры или виды деятельности) и приводят к серьезной опасности для здоровья человека или окружающей среды, немедленной или отсроченной, внутри или за пределами учреждения и с участием одного или нескольких опасных веществ »
Кроме того, Мейер и Ренье (2013) предложили следующее определение:
«Крупная авария (катастрофа) как событие, которое является жестоким, внезапным и огромным измерением. Он имеет серьезные последствия, которые сопровождаются уничтожением товаров и / или смертей »
Действительно, выпуск мгновенно или в течение короткого периода времени значительного количества энергии или опасных материалов тесно связан с возникновением крупных аварий. Следовательно, тепловое (тепловое излучение), механическое (взрыв и выброс фрагментов) и химические (выброс токсического материала) являются опасными явлениями, которые происходят после таких аварий. Эти явления могут влиять на людей, собственность и окружающую среду.
Помимо прямых последствий, людям может быть психологически нанесен вред. Кроме того, оборудование и здания могут быть сильно повреждены в результате крупной аварии. Кроме того, выброс опасных материалов в почву, воду или атмосферу может означать другое воздействие на окружающую среду. Наконец, серьезная авария может повлиять на нематериальные активы (например, бренд) вовлеченной компании.
Возникновение таких аварий связано с выпуском, часто мгновенным или в течение короткого времени, опасного вещества или энергии. Если это произойдет, эволюция ситуации с риском будет зависеть от метеорологических условий, от количества выделяемого вещества и от расстояния до уязвимых целей. Разнообразные возможности были построены по упрощенной схеме на рисунке 1-1 (Casal, 2008).
Существуют различные возможные сценарии. Когда опасное вещество выделяется, его физическое состояние (жидкость, газ или пар, твердая или двухфазная смесь твердых частиц) является важным фактором для определения эволюции события.
Пролитый опасный материал может проникать в почву, если он находится в жидкой фазе; это может означать загрязнение грунтовых вод и загрязнение почвы. Этот сценарий происходит в отсутствие какого-либо бетонного слоя, когда пролитая жидкость может контактировать непосредственно с почвой. С другой стороны, контакт пролитой жидкости с поверхностной водой может вызвать загрязнение воды. В обоих случаях, если образуется пул (в случае разлива на воде, когда обе жидкости не смешиваются), может произойти испарение вещества.
Если выпущенная жидкость возникает из пула, при наличии воспламеняющегося материала может возникнуть пожар в бассейне в присутствии точки воспламенения. Дым огня в бассейне является сильным и, возможно, токсичным в случае токсичного материала. На близлежащее оборудование может влиять интенсивное тепловое излучение пожара в бассейне. Когда немедленного воспламенения не произойдет, возможно образование токсичного или легковоспламеняющегося облака. Если позднее это воспламеняющееся облако встретит точку воспламенения, возможен вспышечный огонь и может произойти взрыв, в зависимости от количества материала в облаке и степени удержания.
Эволюция токсичного или легковоспламеняющегося облака зависит от ветра и метеорологических условий. Ядовитое облако может оказывать потенциально опасное воздействие на людей в пострадавшем районе. Паровое облако также, вероятно, будет образовываться из отпущенного материала в жидком парообразном состоянии (двухфазный поток, как правило, из-за выхода горячей и находящейся под давлением жидкости). Из-за испарения капель жидкости, объем и концентрация облака пара могут быть увеличены.
Скорость материала, выделяемого в газообразном состоянии, является важным фактором для прогнозирования дальнейших сценариев. В случае низкоскоростного выхода возможно образование облака. С другой стороны, высвобождение материала с высокой скоростью (часто звуковой) приведет к атмосферной дисперсии из-за сильной турбулентности струи и связанного с ней увлечения воздухом, что приведет к разбавлению. Однако, если вещество легко воспламеняется, может произойти пожар струи с сильным тепловым потоком.
Пыль или дисперсные мелкие частицы могут вызвать взрыв внутри контейнера или внутри здания. Из-за лишения свободы такой взрыв может иметь очень серьезные последствия, нанося ущерб значительной площади. Если тонкие порошки высвобождаются в атмосферу, и в зависимости от преобладающих атмосферных условий может возникнуть токсичное облако (например, выброшенный из соевой пыли пыль может вызвать аллергические эффекты на популяцию, как это было много лет назад в порту Барселоны) ,
Наконец, контейнер или резервуар-резервуар, реактор и т. Д. Могут взорваться, если давление внутри него превышает определенное значение (например, оно превышает расчетное давление сосуда) или если контейнер выходит из строя при ударе (например, в случае дорожно-транспортного происшествия), или судно поглощается огнем и теряет свою силу в результате нагревания стены. Взрыв и выброс фрагментов - это возможные последствия такого взрыва (часто называемого BLEVE). Кроме того, если содержащаяся жидкость горит, взрыв обычно сопровождается огненным шаром.
Рисунок 1-1. Основные аварии: упрощенная схема (изменена с Casal (2008)).
Эти аварии происходят время от времени как на стационарных заводах, так и при транспортировке опасных материалов.
Что такое BLEVE ?
Несмотря на то, что BLEVE - очень тяжелая авария, он все еще недостаточно известен. В этом разделе представлено определение этого явления.
BLEVE - это аббревиатура «Взрыв взрыва паровой жидкости», предложенный Walls, Marsh and Smith в 1957 году для определения определенного типа взрыва судна. Эти авторы придумали этот акроним во время их исследования о взрыве сосуда, содержащего формалин и фенол. Они определили этот тип взрыва как (Abbasi и Abbasi, 2007b):
«Неисправность контейнера происходит в тот момент, когда содержащаяся жидкость находится при температуре, значительно превышающей ее точку кипения при атмосферном давлении».
Таким образом, BLEVE является физическим взрывом, а вовсе не химическим (Abbasi, Pasman, Abbasi, 2010). Последствия несчастных случаев BLEVE можно разделить на три группы:
1. избыточное давление взрыва
2. выброшенные фрагменты
3. огненный шар (если участвует воспламеняющееся вещество) и тепловой поток.
Однако, хотя это первое определение было вполне адекватным, другие определения были предложены позже разными авторами. Некоторые из этих определений были обобщены в таблице 1-1 и будут глубоко проанализированы в главе 4.
Таблица 1-1. Определения BLEVE, предложенные разными авторами
| Дата | Автор | Определение |
| 1957 | J.B. Smith, W.S. Marsh and W.L. Walls | Аббревиатура BLEVE была изобретена в 1957 году тремя сотрудниками фабричной совместной корпорации J.B.Smith, W.S.Marsh и W.L.Walls. Они проанализировали вероятность отказа сосуда, содержащего перегретую смесь формалина и фенола, и считали, что в контейнере произошел взрыв «взрывающейся кипящей жидкости» (Abbasi et al., 2007b). |
| 1979 | R.C. Reid | Рейд определил BLEVE как «внезапную потерю сдерживания жидкости, находящейся при ее перегретой предельной температуре» (Reid, 1979). |
| 1978 | W.L. Walls | Неисправность крупного контейнера на две или более частей, возникающих в тот момент, когда содержащаяся жидкость находится при температуре, значительно превышающей ее точку кипения при нормальном атмосферном давлении (Walls, 1978, 1979). |
| 1991 | I.R.M. Leslie and A.M.Birk | BLEVE обычно ассоциируется с большим взрывом выпуска СУГ. Взрывная часть высвобождения вызвана очень быстрым переходом фазы из жидкости в пар. BLEVE не обязательно включает огненный шар (Leslie and Birk, 1991). |
| 1993 | J.E.S. Venart, G.A.Rutledge, K.Sumathipala and K.Sollows | Простые эксперименты «BLEVE» показали существование потери сдерживания, которую мы называем «взрывчатым пузырьковым взрывом», «BLCBE». Такое событие более мощное, чем BLEVE, и имеет экстремум типов отказов, которые варьируются от него до BLEVE и, в конечном счете, до тех, которые приводят только к вытеснению их содержимого в виде проблесковой двухфазной струи. Все события и их взаимосвязи, очевидно, очень сложны и имеют много взаимодействующих динамических компонентов. Общие характеристики BLCBE состоят из: 1. Частичный сбой защитного сосуда. 2. Многократное инициирование пузырьков и рост в пренахлированной объемной жидкости. 3. Быстрая двухфазная набухание, повышение давления и когерентный коллапс образовавшихся пузырьков. 4. Сбой разрушения ударного давления в пузырьках ранее поврежденного сосуда. 5. Сильное распределение сжатого двухфазного содержимого в виде чрезвычайно тонкого испаряющегося аэрозоля со значительным взлетом и 6. Если содержимое легковоспламеняющееся, это может вызвать детонацию. Очевидно, что, поскольку содержимое таких сосудов приближается к пределу перегрева, возможны еще более сильные события (Венарт, Рутледж, Суматипала, Солоуз, 1993). |
| 1996 | A.M. Birk and M.H.Cunningham | BLEVE - это физический взрыв, который следует за внезапной потерей сдерживания СУГ. Когда СУГ испытывает внезапное падение давления (например, из-за потери защитной оболочки), основная масса жидкости направляется в состояние перегрева. Если степень перегрева велика, это вызывает сильное вспышки жидкости, которая может быть взрывоопасной. Вообще говоря, большая степень перегрева требует очень быстрого падения давления (Birk and Cunningham, 1996). |
| 2004 | E. Planas-Cuchi, J.M.Salla and J. Casal | BLEVE возникают, когда резервуар, содержащий жидкость под давлением, нагревается, например, из-за пожара. По мере увеличения давления достигается условие, при котором стенки контейнера (температура которого возрастает, особенно в верхней части, где жидкость не контактирует с ними) больше не выдерживают давления, а сосуд разрывается. В момент отказа из-за мгновенного разгерметизации температура жидкости будет выше, чем температура, соответствующая ей в соответствии с кривой насыщения на диаграмме P-T: жидкость будет перегреваться. Если температура жидкости в момент сброса давления выше, чем «предел температуры перегрева» (что различно для каждого вещества), произойдет сильная и мгновенная вспышка доли жидкости, и взрыв перегретого жидкого пара будет происходить (Planas Cuchi, Salla, Casal 2004b). |
| 2004 | A.C. van den Berg, M.M. van der Voort, J.Weerheijm, and N.H.A.Versloot | BLEVE, аббревиатура для взрыва пузырьков жидкого пара, является следствием разрыва сосуда высокого давления, содержащего сжиженный газ. Если внезапное падение давления жидкости в результате внезапного разрыва сосуда, часть жидкости быстро испарится. Процесс испарения экстрагирует тепло из жидкости, при котором температура и давление паров жидкости падают. Испарение продолжается до тех пор, пока температура жидкости не упадет до температуры кипения при атмосферном давлении и, как следствие, давление пара упадет до атмосферного давления. Быстрый переход фазы из жидкости в пар идет рука об руку с увеличением большого объема. Например, один кубический метр жидкого пропана дает около 260 кубических метров пара в атмосферных условиях. Объем пара отталкивает окружающий воздух, что создает взрывную волну. Взрывная волна может нанести ущерб до значительного расстояния в окружающей среде (van den Berg, van der Voort, Weerheijm, Versloot, 2004). |
| 2007 | A.M. Birk, C. Davison and M.H. Cunningham | BLEVE - это взрывоопасное высвобождение расширяющегося пара и кипящей жидкости, когда контейнер, содержащий СУГ, катастрофически падает (Birk, Davison, Cunningham 2007). |
| 2010 | S. M. Tauseef, T.Abbasi and S. A.Abbasi | Если контейнер с СУГ страдает от структурного отказа, будь то из-за ползучести, усталости или пожара или любой другой формы отказа, это может привести к внезапному разгерметизации контейнера. В результате СУГ внезапно превращается в жидкость, которая перегревается относительно резко пониженного давления. В зависимости от характера химического вещества, количества перегретой жидкой жидкости и механизма отказа контейнера такая ситуация может привести к мгновенному и насильственному испарению содержимого, вызывая вздутие взрывающейся кипящей жидкости, BLEVE (Tauseef, Abbasi , Abbasi, 2010). |
| 2010 | CCPS | BLEVE определяется как внезапная потеря сдерживания надутого газа, существующего выше его нормальной точки кипения в атмосфере в момент ее отказа, что приводит к быстрому расширению пара и вспыхивающей жидкости. Выброс энергии из этих процессов (расширяющийся пар и вспыхивающая жидкость) создает волну давления. BLEVE требует три ключевых элемента: · Жидкость, которая существует выше ее нормальной температуры кипения при атмосферном давлении · Сдерживание, которое заставляет давление на жидкость быть достаточно высоким для подавления кипения · Внезапная потеря сдерживания для быстрого снижения давления на жидкость (CCPS, 2010). |
Некоторые из этих определений несколько ограничены, поскольку они налагают условие достижения предельной температуры перегрева или они относятся конкретно к сжиженным газам.
В качестве краткого изложения вышеупомянутых определений можно сделать вывод, что в настоящее время следующее определение может быть более общим и правильным, на практике широко принятым:
«BLEVE - это взрыв сосуда, содержащего жидкость (или жидкость плюс пар) при температуре, значительно превышающей ее температуру кипения при атмосферном давлении».
(Hemmatian et al., 2016)
Дата добавления: 2019-11-25; просмотров: 209; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!